針對紡織機電子送經和卷取係統的數據傳輸效率低等問題
，設計了一套基於CAN總線的送經和卷取的係統，該係統以CAN總線為通信方式
，利用ARM主控製器，設計了電子送經和卷取係統的CAN總線通信硬件電路和相關軟件，實現了主控結點與卷取驅動器和送經驅動器的高效通信
，結果表明了該方法的有效性和可靠性。

電dian子zi送song經jing卷juan取qu係xi統tong是shi紡fang織zhi工gong藝yi流liu程cheng的de一yi個ge重zhong要yao環huan節jie
，其qi控kong製zhi性xing能neng的de優you劣lie直zhi接jie影ying響xiang著zhe工gong藝yi過guo程cheng及ji織zhi機ji的de效xiao率lv。然ran而er，通tong信xin又you是shi該gai係xi統tong的de關guan鍵jian技ji術shu，使shi得de電dian子zi送song經jing卷juan取qu係xi統tong通tong信xin的de設she計ji受shou到dao國guo內nei外wai紡fang織zhi公gong司si(德國的百格拉，意大利的舒美特等公司)的高度重視
，提出了多種設計方案。然而，中國用戶仍然麵臨著劍杆織機送經和卷取係統的價格昂貴、操作複雜

，數據傳輸效率低等問題。

CAN(控製器局域網)總線是一種有效支持分布式控製和實時控製的串行通信網絡，與其它通訊相比，其數據通信具有突出的靈活性和可靠性。ARM控kong製zhi器qi可ke以yi滿man足zu一yi般ban的de工gong業ye控kong製zhi的de需xu要yao，其qi具ju有you減jian少shao係xi統tong硬ying件jian設she計ji的de複fu雜za度du和he性xing價jia比bi高gao等deng優you點dian而er得de到dao廣guang泛fan應ying用yong。因yin此ci，針zhen對dui國guo內nei電dian子zi送song經jing卷juan取qu係xi統tong數shu據ju傳chuan輸shu率lv低di和he國guo外wai係xi統tong價jia格ge昂ang貴gui問wen題ti，本ben文wen采cai用yongARM公司的ARM7一UPC2194和Philips公司的PCA82C250為核心器件，研製開發了一種基於ARM芯片作為主控製器，CAN總線為通信方式的嵌入式電子送經卷取係統，該係統具有響應速度快
、傳輸效率高等優點。

1 送經卷取係統的總體設計

根據技術及經濟需求，本設計選取ARM7-LPC2194為主控製器
，作為CAN網絡節點控製器，(其中LPC2194內部集成有四路CAN控製器而不必外接CAN控製器)，應用CAN總線技術和接口電路
，實現了節點間的高效數據交換和傳輸。係統總體框圖如圖1所示。

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2.1 係統CAN總線的實現

送經卷取係統主要由內部集成有四路CAN控製器的ARM7-LPC2194芯片
、光電隔離器TLP2631、CAN收發器PCA82C250及送經卷取驅動器等元件組成，其結構如圖2所示。

本設計分別將協議控製器通過串行數據輸出線TX和串行數據輸入線RX連接到光電隔離器TLP2631的3管腳和7管腳
，實現了光電隔離。利用CAN收發器。PCA82C250將從光電隔離器TLP2631輸出的差動的總線信號轉換成邏輯信號電平並在RxD輸出，接收到的串行數據通過與總線電纜相連的差動發送和接收總線終端CANH和CANL將數據送到總線協議控製器譯碼
，完成了普通電平到顯、隱性電平的傳輸。CAN總線獲取顯、隱性電平後
，再經過PCA82C250和光電耦合器TLP2631將數據傳輸給送經驅動器、卷取驅動器的CAN接收端口
，從而實現了基於CAN總線的數據傳輸。

2.2 係統抗幹擾的設計

信號數據傳輸過程中
，存在著擾動
，為此本設計采取以下措施來克服幹擾的影響：

1)為了滿足光電隔離的要求，本設計在協議控製器和CAN收發器之間加入了TLP2631光電隔離器

，有效地抑製了傳輸線中由於耦合電容
、電感造成的幹擾，實現了不同電平的轉換。

2)為了匹配數據總線的阻抗和提高數據傳輸的抗幹擾能力
，在CAN總線終端的兩端加有兩個120 Ω總線阻抗匹配電阻。若不接這兩個電阻，有時甚至無法通信。采用屏蔽雙絞線以減少現場環境對結點的幹擾。

3 係統的軟件設計

送經卷取係統的軟件設計是實現數據高效通信的關鍵，本文的軟件部分主要由數據采集程序和CAN總線通信程序設計兩部分組成。其中數據采集程序可參考文獻，本文重點論述CAN通訊程序的設計。

3.1 開發環境

軟件開發環境，選用ADS1.2集成開發環境，ADS是ARM微控製器集成開發工具。ADS1.2支持ARM10之前所有ARM係列，支持軟件調試及JTAG硬件仿真調試，支持彙編語言、C/C++源程序;具有編譯效率高
、係統庫功能強等特點;可以在WINDOWS 98、WINDOWS XP、WINDOWS 2000上運行。

3.2 CAN總線通信主程序的設計

本程序采用模塊化結構，來實現各結點間的通信。程序首先對CAN控製器函數初始化
，其次檢測是否有接收幀和數據異常，實現數據的接收和發送。從而完成ARM芯片啟動代碼的編碼


，其結構如圖3所示。然後，主程序通過調用CAN啟動驅動程序提供的接口，便可實現數據的有效傳輸。

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3.3 CAN控製器函數初始化

CAN控製器初始化，主要是完成總線的參數設置，其主要包括硬件使能、寄存器複位、波特率及驗收濾波器的工作方式等設置
，其結構如圖4所示。

硬件使能是通過寄存器來控製多路開關並使其與CAN控製器連接，因為CAN的某些寄存器必須在軟複位狀態下讀寫
，所以一定要進行軟件複位。

3.4 數據接收子程序

接jie收shou數shu據ju可ke采cai用yong查zha詢xun方fang式shi或huo中zhong斷duan方fang式shi
，本ben文wen采cai用yong數shu據ju查zha詢xun方fang式shi

，完wan成cheng子zi程cheng序xu的de設she計ji，利li用yong旁pang路lu濾lv波bo器qi，通tong過guo查zha詢xun接jie收shou數shu據ju存cun儲chu空kong間jian
，判pan斷duan是shi否fou接jie收shou信xin息xi寄ji存cun器qi、標識符寄存器
、數據寄存器的RX幀(zhen)。由(you)於(yu)接(jie)收(shou)緩(huan)衝(chong)區(qu)的(de)容(rong)量(liang)不(bu)大(da)，所(suo)以(yi)接(jie)收(shou)緩(huan)衝(chong)區(qu)接(jie)收(shou)幀(zhen)，必(bi)須(xu)立(li)即(ji)進(jin)入(ru)環(huan)形(xing)接(jie)收(shou)緩(huan)衝(chong)區(qu)，然(ran)後(hou)再(zai)對(dui)環(huan)形(xing)接(jie)收(shou)緩(huan)衝(chong)區(qu)裏(li)的(de)信(xin)息(xi)進(jin)行(xing)分(fen)類(lei)處(chu)理(li)。

3.5 發送子程序

總線將采集到的數據(Tx幀信息寄存器、Tx標識符寄存器、Tx數據寄存器A、Tx數據寄存器B)經過打包成符合發送幀格式的數據後，通過調用發送數據函數進行數據的發送。程序首先檢查LPC2194的3個發送緩衝區和總線的空閑空間，通過查詢CANSR的TCS位，將幀傳到總線，結構如圖5所示。

結語

本文設計了一種基於ARM7的紡織機送經和卷取係統，利用性價比高的主控器ARM7-LPC2194、CAN接收器PCA82C250和光電耦合器TLP2631，實shi現xian了le送song經jing卷juan取qu係xi統tong總zong線xian的de網wang絡luo節jie點dian設she計ji，較jiao好hao地di解jie決jue了le紡fang織zhi機ji的de電dian子zi送song經jing和he卷juan曲qu係xi統tong的de數shu據ju傳chuan輸shu問wen題ti
，該gai係xi統tong自zi動dong化hua程cheng度du，具ju有you高gao效xiao的de通tong信xin率lv和he抗kang幹gan擾rao能neng力li。

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